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▎ ¿Qué es la HCG?
La hCG, o gonadotropina coriónica humana, es una hormona glicoproteica. Sus funciones principales giran en torno a la regulación reproductiva, como mantener el embarazo temprano e influir en la secreción de hormonas gonadales, lo que la convierte en una de las hormonas más importantes en medicina reproductiva.
▎ Estructura HCG
Fuente: PubChem |
IUPAC condensado: N(1)Cys-Gly-OH.H-Aad(1)-OH Fórmula molecular: C 11H 19N 3O 6S Peso molecular: 321,35 g/mol Número CAS: 9002-61-3 CID de PubChem: 4369448 Sinónimos: gonadotropina coriónica;CHEMBL1233255 |
▎ Investigación HCG
¿Cuál es la base de investigación de la hCG?
La hCG desempeña un papel crucial en la medicina reproductiva, incluido el mantenimiento del embarazo temprano y la inducción de la ovulación en tecnologías de reproducción asistida. La hCG natural se extrae principalmente de la orina de mujeres embarazadas, presentando limitaciones en cuanto a suministro y garantía de pureza. Esto no cumple con las crecientes demandas clínicas, lo que requiere el desarrollo de hCG sintética para proporcionar una fuente de fármaco más estable y confiable.
Los avances en la tecnología de ingeniería genética han permitido la clonación y expresión del gen hCG, sentando las bases técnicas para la investigación de hCG sintética. Al introducir el gen hCG en células huésped como las células de levadura o de ovario de hámster chino (CHO), se puede lograr la expresión recombinante de hCG. La hCG sintética proporciona muestras más puras para estudios estructurales y funcionales, lo que facilita una comprensión más profunda de sus mecanismos de acción y permite el desarrollo de enfoques terapéuticos más eficaces. Además, la hCG sintética se puede utilizar para preparar reactivos de diagnóstico, mejorando la precisión del diagnóstico del embarazo y monitoreando las condiciones relacionadas.
¿Cuál es el mecanismo de acción de la hCG?
Mecanismo para mantener el embarazo: la hCG es producida principalmente por células sincitiotrofoblastos diferenciadas y sirve como una señal embrionaria crucial esencial para mantener el embarazo. Activa múltiples cascadas de señalización uniéndose a la hormona luteinizante/receptor de gonadotropina coriónica humana (LHCGR). La investigación realizada por Nwabuobi C indica que a través de interacciones directas o indirectas con el receptor beta del factor de crecimiento transformante (TGFβR), activa vías de señalización materna como Smad2, proteína quinasa C (PKC) y/o proteína quinasa A (PKA). Al promover la angiogénesis endotelial uterina, la hCG ayuda a proporcionar nutrición y oxígeno adecuados para el desarrollo embrionario; Al mantener la quiescencia del miometrio uterino, crea un ambiente intrauterino estable propicio para la implantación y el desarrollo del embrión; Al promover la regulación inmune en la interfaz materno-fetal, la hCG modula el sistema inmunológico materno para prevenir el rechazo del embrión, asegurando una progresión exitosa del embarazo [1].
Mecanismo de acción para mejorar la receptividad endometrial: experimentos in vivo utilizando un modelo de ratón con disfunción de implantación embrionaria (EID) y células epiteliales endometriales (EEC) humanas revelaron que la hCG mejora la receptividad endometrial en ratones EID. La hCG regula el eje miR-126-3p/PIK3R2 promoviendo la expresión de miR-126-3p e inhibiendo PIK3R2, mientras que miR-126-3p se dirige a PIK3R2. La proliferación de EEC mejoró después del tratamiento con hCG, pero se inhibió cuando se reguló negativamente miR-126-3p. Tanto los experimentos in vivo como in vitro confirmaron que la hCG mejora la receptividad endometrial y facilita la implantación embrionaria activando la vía PI3K/Akt/eNOS a través del eje miR-126-3p/PIK3R2 [2].

Figura 1 La hCG mejoró la receptividad endometrial en ratones EID [2].
Impacto de la glicosilación en los mecanismos hormonales: los estudios sobre la fracción glicosilada de la hCG indican que la eliminación de diferentes residuos de azúcar de los derivados de la hCG afecta de manera diferencial su capacidad de unión a las células de Leydig de rata y su capacidad para estimular la síntesis de testosterona y AMP cíclico (AMPc). Con la eliminación secuencial de los residuos de ácido siálico, galactosa, N-acetilglucosamina y manosa, la dosis hormonal eficaz necesaria para estimular la producción de esteroides aumentó progresivamente, mientras que la capacidad para estimular la acumulación de AMPc disminuyó significativamente. Los derivados hormonales tratados con glicosidasa en dosis bajas mostraron efectos aditivos cuando se analizaron con hCG por su capacidad para estimular la síntesis de testosterona. Sin embargo, estos derivados fueron inhibidores potentes de la acumulación de AMPc inducida por hCG, lo que sugiere que la eliminación de la glicosilación afecta mínimamente la unión entre hormonas y disminuye la capacidad de las hormonas unidas para activar la adenilato ciclasa. Esto subraya aún más el papel fundamental de la glicosilación en la transducción de señales dentro del mecanismo de acción de la hCG [3].
¿Cuáles son las aplicaciones de la hCG?
Diagnóstico precoz del embarazo: la hCG sintética se utiliza para preparar reactivos de detección. En la práctica clínica, el embarazo se determina midiendo los niveles de hCG en la orina o la sangre de una mujer. Aproximadamente 6 a 7 días después de la fertilización, las células del trofoblasto comienzan a secretar hCG. A medida que avanza la gestación, los niveles de hCG tanto en sangre como en orina aumentan rápidamente. El uso de hCG sintética como estándar permite el establecimiento preciso de una curva estándar para los reactivos de detección, lo que permite una cuantificación precisa del contenido de hCG en las muestras. Por ejemplo, las tiras reactivas de embarazo comunes se basan en tecnología de inmunocromatografía, donde los anticuerpos preparados a partir de hCG sintética se unen específicamente a la hCG en la orina, con una reacción de color que indica el estado de embarazo. Por lo general, después de la ausencia de un período, las mujeres pueden utilizar estos métodos para la evaluación preliminar del embarazo, lo que proporciona una base para el cuidado y manejo prenatal posterior [1]..
Monitoreo de condiciones relacionadas con el embarazo: durante el embarazo, el seguimiento de los cambios dinámicos en los niveles maternos de hCG ayuda a diagnosticar y monitorear diversos trastornos relacionados con el embarazo. Por ejemplo, en los embarazos ectópicos, en los que el óvulo fecundado se implanta fuera de la cavidad uterina, las células trofoblásticas se desarrollan de forma anormal. Esto da como resultado una menor secreción de hCG en comparación con los embarazos intrauterinos normales y un tiempo de duplicación prolongado. El control continuo de los niveles de hCG en sangre, combinado con exámenes de ultrasonido, facilita la detección temprana de embarazos ectópicos. Esto permite una intervención y tratamiento oportuno, previniendo complicaciones graves. Además, en el caso de enfermedades trofoblásticas como la mola hidatidiforme, los niveles de hCG suelen mostrar una elevación anormal. Después del tratamiento, la monitorización continua de hCG puede evaluar la eficacia terapéutica y detectar recurrencia. Los niveles de hCG persistentemente elevados o en aumento indican una posible enfermedad residual o una recaída, lo que requiere más investigación e intervención [1].
¿Cuáles son los avances experimentales respecto a la hCG?
Las vacunas anticonceptivas desarrolladas utilizando la subunidad β completa de hCG como inmunógeno y un segmento peptídico de 37 aminoácidos (terminal C 109-145) como inmunógeno han pasado ensayos preclínicos de toxicidad y seguridad y han completado ensayos clínicos de Fase I y Fase II. En un ensayo clínico comparativo de fase I en el que participaron 116 voluntarias que se habían sometido a ligadura de trompas, se probaron tres formulaciones de vacunas basadas en β-hCG. Los resultados mostraron que todas las mujeres vacunadas desarrollaron anticuerpos contra la hCG y el tétanos, lo que indica que estas vacunas estimulan eficazmente la respuesta inmune humana [4].
Para lograr el control de la natalidad y tratar enfermedades relacionadas con las hormonas, los investigadores desarrollaron vacunas dirigidas a la hCG. Los inmunógenos se prepararon uniendo péptidos sintéticos que representan la estructura primaria natural de la subunidad β de hCG a portadores de proteínas. Durante el desarrollo, los investigadores sintetizaron múltiples péptidos de diferentes longitudes seleccionados de la región C-terminal de la subunidad β y probaron su capacidad para inducir anticuerpos capaces de reaccionar con hCG y neutralizar su actividad in vivo. Finalmente, se seleccionó como antígeno de la vacuna un segmento peptídico de 37 aminoácidos que representa la región C-terminal de la subunidad β. Se eligió el toxoide diftérico como portador, lo que llevó a la preparación del primer prototipo de vacuna. Tras ensayos en múltiples especies, esta vacuna indujo con éxito niveles significativos de anticuerpos contra la hCG y se observó una marcada reducción de la fertilidad en los babuinos inmunizados. Esto proporcionó nuevos conocimientos y enfoques potenciales para el control de la fertilidad humana y el tratamiento de enfermedades relacionadas [5].
Conclusión
Como hormona glicoproteica clave, la hCG desempeña un papel regulador central en el sistema reproductivo: en las mujeres, actúa uniéndose a la hormona luteinizante/receptor de gonadotropina coriónica (LHCGR) para mantener el embarazo temprano (apoyando la secreción lútea de progesterona y creando un ambiente uterino estable), promoviendo la maduración de los ovocitos y la ovulación, y mejorando la receptividad endometrial para facilitar la implantación del embrión. En los hombres, estimula las células de Leydig para que sinteticen y secreten testosterona, lo que ayuda al desarrollo de los órganos reproductivos y la espermatogénesis.
Acerca del autor
Todos los materiales mencionados anteriormente son investigados, editados y compilados por Cocer Peptides.
Autor de revista científica
Nwabuobi C es un investigador que se centra en el campo de los estudios de gonadotropina coriónica humana (hCG). Su investigación se centra principalmente en analizar las funciones biológicas de la hCG y explorar sus conexiones con aplicaciones clínicas. Nwabuobi C a menudo adopta una combinación de métodos experimentales, como técnicas de biología molecular y análisis de muestras clínicas, para realizar investigaciones en profundidad, con el objetivo de profundizar la comprensión de los mecanismos fisiológicos de la hCG y su valor práctico en escenarios clínicos. Nwabuobi C figura en la referencia de la cita [1].
▎ Citas relevantes
[1] Nwabuobi C, Arlier S, Schatz F, Guzeloglu-Kayisli O, Lockwood CJ, Kayisli UA. hCG: funciones biológicas y aplicaciones clínicas. Revista Internacional de Ciencias Moleculares 2017; 18(10).DOI: 10.3390/ijms18102037.
[2] Wang W, Ge L, Zhang LL, et al. Mecanismo de la gonadotropina coriónica humana en la receptividad endometrial a través del eje miR-126-3p/PI3K/Akt/eNOS. Revista de Ciencias Médicas de Kaohsiung 2023; 39(5): 468-477.DOI: 10.1002/kjm2.12672.
[3] Moyle WR, Bahl OP, März L. Papel de los carbohidratos de la gonadotropina coriónica humana en el mecanismo de acción hormonal. Revista de Química Biológica 1975; 250(23): 9163-9169.
[4] Talwar GP, Hingorani V, Kumar S, et al. Ensayos clínicos de fase I con tres formulaciones de vacuna antigonadotropina coriónica humana. Anticoncepción 1990; 41(3): 301-316.DOI: 10.1016/0010-7824(90)90071-3.
[5]Stevens VC. Uso de péptidos sintéticos como inmunógenos para el desarrollo de una vacuna contra la gonadotropina coriónica humana. Ciba encontró Symp 1986; 119: 200-225.DOI: 10.1002/9780470513286.ch12.
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